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面试题 05.03. 翻转数位

English Version

题目描述

给定一个32位整数 num，你可以将一个数位从0变为1。请编写一个程序，找出你能够获得的最长的一串1的长度。

示例 1：

输入: num = 1775(110111011112)
输出: 8

示例 2：

输入: num = 7(01112)
输出: 4

解法

方法一：双指针

我们可以使用双指针 $i$ 和 $j$ 维护一个滑动窗口，其中 $i$ 为右指针，$j$ 为左指针。每次右指针 $i$ 向右移动一位，如果此时窗口内的 $0$ 的个数超过 $1$ 个，则左指针 $j$ 向右移动一位，直到窗口内的 $0$ 的个数不超过 $1$ 个为止。然后计算此时窗口的长度，与当前最大长度进行比较，取较大值作为当前最大长度。

最后返回最大长度即可。

时间复杂度 $O(\log M)$，空间复杂度 $O(1)$。其中 $M$ 为 $32$ 位整数的最大值。

Python3

class Solution:
    def reverseBits(self, num: int) -> int:
        ans = cnt = j = 0
        for i in range(32):
            cnt += num >> i & 1 ^ 1
            while cnt > 1:
                cnt -= num >> j & 1 ^ 1
                j += 1
            ans = max(ans, i - j + 1)
        return ans

Java

class Solution {
    public int reverseBits(int num) {
        int ans = 0, cnt = 0;
        for (int i = 0, j = 0; i < 32; ++i) {
            cnt += num >> i & 1 ^ 1;
            while (cnt > 1) {
                cnt -= num >> j & 1 ^ 1;
                ++j;
            }
            ans = Math.max(ans, i - j + 1);
        }
        return ans;
    }
}

C++

class Solution {
public:
    int reverseBits(int num) {
        int ans = 0, cnt = 0;
        for (int i = 0, j = 0; i < 32; ++i) {
            cnt += num >> i & 1 ^ 1;
            while (cnt > 1) {
                cnt -= num >> j & 1 ^ 1;
                ++j;
            }
            ans = max(ans, i - j + 1);
        }
        return ans;
    }
};

Go

func reverseBits(num int) (ans int) {
	var cnt, j int
	for i := 0; i < 32; i++ {
		cnt += num>>i&1 ^ 1
		for cnt > 1 {
			cnt -= num>>j&1 ^ 1
			j++
		}
		ans = max(ans, i-j+1)
	}
	return
}

TypeScript

function reverseBits(num: number): number {
    let ans = 0;
    let cnt = 0;
    for (let i = 0, j = 0; i < 32; ++i) {
        cnt += ((num >> i) & 1) ^ 1;
        for (; cnt > 1; ++j) {
            cnt -= ((num >> j) & 1) ^ 1;
        }
        ans = Math.max(ans, i - j + 1);
    }
    return ans;
}

Swift

class Solution {
    func reverseBits(_ num: Int) -> Int {
        var ans = 0
        var countZeros = 0
        var j = 0

        for i in 0..<32 {
            countZeros += (num >> i & 1 ^ 1)
            while countZeros > 1 {
                countZeros -= (num >> j & 1 ^ 1)
                j += 1
            }
            ans = max(ans, i - j + 1)
        }

        return ans
    }
}